機(jī)器人深度研究報(bào)告（二）
5.保障新產(chǎn)品：儲(chǔ)備豐富
? 目前在自動(dòng)化領(lǐng)域饮估，市場(chǎng)需求呈現(xiàn)出多樣化腿宛、個(gè)性化的特點(diǎn)吟钻。為了滿足客戶需求拓嗽，必須隨時(shí)推出新產(chǎn)品以保證市場(chǎng)份額。
5.1. 潔凈機(jī)器人及其自動(dòng)化裝備
? 在潔凈空間下工作的特殊機(jī)器人具有廣闊的市場(chǎng)空間溶豌。很多現(xiàn)代化工業(yè)品生產(chǎn)要求精密化尖初、微型化、高純度桶淡、高質(zhì)量和高可靠性乎壮，在產(chǎn)品的生產(chǎn)中要求有一個(gè)潔凈的環(huán)境，潔凈度的高低直接影響產(chǎn)品的合格率例获，潔凈技術(shù)就是按照產(chǎn)品生產(chǎn)對(duì)潔凈生產(chǎn)環(huán)境的污染物的控制要求汉额、控制方法以及控制設(shè)施的日益嚴(yán)格而不斷發(fā)展。
? 潔凈自動(dòng)化設(shè)備是新興主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。主要產(chǎn)品有大氣機(jī)械手蠕搜、真空機(jī)械手怎茫、潔凈鍍膜機(jī)械手、潔凈AGV妓灌、RGV 及潔凈物流自動(dòng)傳輸系統(tǒng)等轨蛤。真空機(jī)械手采用直接驅(qū)動(dòng)，永磁傳動(dòng)密封虫埂，耐真空度高祥山，可靠性>1000 萬(wàn)MCBF。大氣機(jī)械手采用輕質(zhì)掉伏、高剛性手臂缝呕，運(yùn)行高速平穩(wěn)，潔凈度高斧散，可靠性>1000 萬(wàn)MCBF诚咪。目前開(kāi)發(fā)的潔凈機(jī)器人已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在潔凈鍍膜啸席、電子元器件加工等潔凈行業(yè)實(shí)現(xiàn)了大量應(yīng)用搭肠，在纖維、潔凈包裝紙币皂、半導(dǎo)體等行業(yè)的應(yīng)用也在逐步增加眯华。
? 機(jī)械手在日本電子生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。通常我們所說(shuō)的工業(yè)機(jī)器人是一種能夠模擬人的手筋擒、臂的部分動(dòng)作窿茧，按照預(yù)定的程序、軌跡和其他要求光蜀，實(shí)現(xiàn)抓取算郭、搬運(yùn)或操作工具的自動(dòng)化裝臵。而機(jī)械手一般具有固定的手部估态、固定的動(dòng)作程序或簡(jiǎn)單可變程序循谨，一般用于固定工位的自動(dòng)化裝臵。2008 年嗡身，日本用于電子元器件生產(chǎn)的機(jī)器人(包括機(jī)械手)的出貨量達(dá)到11637 百萬(wàn)日元的規(guī)模倔撞，約合人民幣9 億元。
圖 11 日本電子元器件工業(yè)機(jī)器人出貨量(單位：百萬(wàn)日元)
5.2. 智能電表倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)
? 智能電表隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展而發(fā)展慕趴，它可以實(shí)現(xiàn)用戶與電力公司之間的通訊痪蝇。與傳統(tǒng)的機(jī)械式電表不同，可以根據(jù)每天的時(shí)段來(lái)確定用電量冕房，并且能夠監(jiān)測(cè)出每個(gè)地方的用電量躏啰。智能電網(wǎng)不僅是做好輸送和配電的有效手段趁矾，消費(fèi)者通過(guò)智能電表也可以隨時(shí)了解電器的用電情況，并能通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)電器的控制给僵，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的毫捣。
? 在歐洲，法國(guó)和意大利是發(fā)展智能電網(wǎng)的先行者帝际。法國(guó)提出了10 年規(guī)劃蔓同，從2012年1 月開(kāi)始，所有新裝電表都必須是?智能電表?蹲诀。意大利在這方面可謂獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷斑粱，大約85%的家庭都擁有一個(gè)智能儀電表，目前意大利約有3000 萬(wàn)個(gè)智能電表管员。瑞典成為第一個(gè)每個(gè)用戶都安裝智能電表的國(guó)家褂省。在德國(guó)，從明年開(kāi)始新的建筑物強(qiáng)制性必須安裝智能電表刃拼。2009 年渔缅，英國(guó)宣布投資5 億英鎊為4 個(gè)城市安裝智能電表任肯，并計(jì)劃在2020 年以前额晶，完成智能電表的安裝。
? 2008 年绿窿，美國(guó)科羅拉多州一個(gè)9 萬(wàn)多人口的小城波爾德豌挫，成為了全美第一個(gè)?智能電網(wǎng)城市?。城中安裝了新的電能測(cè)量系統(tǒng)纹轩，不僅能測(cè)量家庭用電量泄艘，還可以將信息實(shí)時(shí)、高速缅科、雙向地與電網(wǎng)互聯(lián)宗商。波爾德市安裝了25000 只新的智能電表，為用戶進(jìn)行?用電情況分析?耗跛，方便居民根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)靈活裕照、合理地使用電器。風(fēng)能调塌、水能和太陽(yáng)能等清潔能源經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)變晋南，都可以通過(guò)智能電網(wǎng)輸送進(jìn)入家庭。
? 目前我國(guó)智能電表應(yīng)用較少羔砾，智能電網(wǎng)建設(shè)全面鋪開(kāi)后负间，智能電表的相關(guān)企業(yè)將面臨一個(gè)每年超過(guò)50 億元規(guī)模的市場(chǎng)，將充分受益于智能電網(wǎng)的建設(shè)姜凄。預(yù)計(jì)在設(shè)備采購(gòu)中政溃，智能電表每年可達(dá)到56 億元的規(guī)模趾访。中國(guó)預(yù)計(jì)在未來(lái)5 年達(dá)到2.4億個(gè)智能電表，中國(guó)智能電網(wǎng)的滲透率將達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的水平玩祟。未來(lái)智能電網(wǎng)市場(chǎng)的增長(zhǎng)潛力是巨大的腹缩。
5.3. 井下探測(cè)機(jī)器人
? 我國(guó)煤礦事故頻發(fā)。我國(guó)是煤炭資源大國(guó)空扎，也是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)藏鹊。在我國(guó)的能源工業(yè)中，煤炭占我國(guó)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的70％左右碎师，預(yù)計(jì)到2050 年還將占50％以上仅莲。因此，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)批贴，煤炭仍然是我國(guó)主要的能源辉茴。然而，由于我國(guó)礦井自然條件差用噪，高瓦斯礦井多女骗，加上技術(shù)和管理等諸多方面不到位，以及近年來(lái)國(guó)家對(duì)煤炭資源需求量的不斷增長(zhǎng)誓籽，使得我國(guó)煤礦開(kāi)采中瓦斯爆炸镣逃、涌水、著火等事故頻繁發(fā)生洪业，由此造成重大的人員傷亡事故和不良的社會(huì)影響撼遵。因此，研發(fā)井下探測(cè)救援機(jī)器人對(duì)煤礦安全生產(chǎn)峭桅，減少國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)的損失具有十分重要的意義甜杰。
? 新松自主研制的井下探測(cè)機(jī)器人的技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。該機(jī)器人在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了防爆抗震防水功能吵护，可在井下安全作業(yè)盒音，在高危環(huán)境中探測(cè)情報(bào)。救援機(jī)器人安裝井下有毒氣體馅而、壓力祥诽、溫度等檢測(cè)儀，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)氣體進(jìn)行檢查用爪，確保救援人員的安全原押。通過(guò)雙向語(yǔ)音傳送系統(tǒng)，救援人員可及時(shí)了解被困人員信息與周圍環(huán)境偎血，幫助井下人員樹(shù)立信心诸衔，實(shí)現(xiàn)互助自救。該機(jī)器人還可探測(cè)出溫度颇玷、壓力笨农、混合氣體成分及其濃度等多項(xiàng)環(huán)境參數(shù)就缆，并首次采用光纖通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了井下長(zhǎng)距離通訊谒亦，并可將井下環(huán)境實(shí)時(shí)視頻圖像傳輸资担。最大限度地提高救援效率，減少傷亡和損失炬费。
? 井下探測(cè)機(jī)器人工作方式：機(jī)器人采取履帶式行走踱孕，可在惡劣環(huán)境中靈活運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人身上安裝著光學(xué)監(jiān)視裝臵艾蜓，具有環(huán)境偵察能力将窗，可以通過(guò)在機(jī)器人上安裝光學(xué)監(jiān)視裝臵，查看井下巷道的破壞情況零反，通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)時(shí)視頻圖像泻畏。此外，該機(jī)器人還可代替搶險(xiǎn)救援人員搶先一步進(jìn)入500 米范圍內(nèi)的事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)救援迫讨，同時(shí)將采集到的各種信息以圖像委丈、聲音和數(shù)據(jù)形式傳送到主控制中心，為制定搶險(xiǎn)救災(zāi)方案凤阱、及時(shí)進(jìn)行搶險(xiǎn)救援提供重要依據(jù)和支持什偷。
? 井下探測(cè)救援機(jī)器人市場(chǎng)空間較大：根據(jù)我們對(duì)2008 年全國(guó)各省市煤礦數(shù)量、事故數(shù)量和死亡人數(shù)的統(tǒng)計(jì)籍胯，全國(guó)出事故煤礦數(shù)量約占全部煤礦數(shù)量的11%竟闪，而死亡人數(shù)約為事故數(shù)量的1.63 倍离福。盡管近幾年國(guó)家對(duì)煤礦的整頓達(dá)到了成效杖狼，事故數(shù)量和死亡人數(shù)均比以往有所減少，但是隨著開(kāi)采工作的進(jìn)行妖爷，表層的煤被揭開(kāi)蝶涩，深度廣度越來(lái)越大，最深的井可達(dá)一千多米絮识，危險(xiǎn)程度也將增大绿聘。國(guó)家在對(duì)煤礦的整頓過(guò)程中也需要對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行探測(cè)。截止到目前次舌，我國(guó)仍有超過(guò)7000 個(gè)在建礦井熄攘。礦井在建期間，需要對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行勘探彼念。根據(jù)技術(shù)的通用性挪圾，井下探測(cè)救援機(jī)器人不僅可以應(yīng)用到井下勘探，同時(shí)也可以應(yīng)用到其他如地震災(zāi)區(qū)等需要探測(cè)地下生命跡象的場(chǎng)合逐沙。因此哲思，綜合以上4 個(gè)方面版挣，我們認(rèn)為井下探測(cè)救援機(jī)器人有很大的市場(chǎng)空間。公司井下探測(cè)機(jī)器人已經(jīng)通過(guò)鑒定柴羞，我們認(rèn)為這一市場(chǎng)較有前途婆裹。
圖12 某公司研制出的井下探測(cè)機(jī)器人
圖13 2008 年全國(guó)各省市煤礦數(shù)量、事故數(shù)量和死亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)
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6. 激光成套設(shè)備：衍射絢爛前景稳嘁，全球全固態(tài)激光器的市場(chǎng)規(guī)模約60 億美元
? 激光器的分類乱险。能夠發(fā)射激光的裝臵稱為激光器。激光器分為氣體激光器托习、液體况颈、化學(xué)和半導(dǎo)體激光器、固體激光器等洗吉。而全固態(tài)激光器（DPL）是指以半導(dǎo)體激光器（LD）作為泵浦源(使激光工作物質(zhì)達(dá)到粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的外界能源稱為激勵(lì)源)的固體激光器勾奇。
? 全固態(tài)激光器的特點(diǎn)和主要國(guó)家應(yīng)用情況。全固態(tài)激光器具有體積小蔼魁、重量輕摆野、效率高、性能穩(wěn)定凛驮、可靠性好裆站、壽命長(zhǎng)、光束質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)黔夭，市場(chǎng)需求非常大宏胯。近幾年，美國(guó)本姥，日本肩袍，德國(guó)都在加大力度發(fā)展大功率全固態(tài)紫外激光器。日本在光電子技術(shù)方面占據(jù)首位婚惫，美國(guó)在激光醫(yī)療及激光檢測(cè)方面占首位氛赐，而德國(guó)的優(yōu)勢(shì)在于激光材料加工設(shè)備方面。德國(guó)Rofin 激光公司所銷售的激光加工設(shè)備中先舷，有60%是全固態(tài)激光器艰管。
? 全固態(tài)激光器市場(chǎng)行情及預(yù)測(cè)。根據(jù)相關(guān)資料顯示蒋川，目前全球全固態(tài)激光器加工系統(tǒng)年增長(zhǎng)率約20%牲芋，而全固態(tài)激光器是激光器加工系統(tǒng)的核心部件，市場(chǎng)需求增長(zhǎng)率將達(dá)到20%以上倡挚。經(jīng)濟(jì)危機(jī)導(dǎo)致2009 年激光器的銷售額大幅度下降情庐，根據(jù)全球行情，2010 年市場(chǎng)銷售額將回升歧织，達(dá)到59 億美元亏的。
圖 14 全球商用激光器的銷售額(單位：十億美元)
圖 15 全球激光器應(yīng)用領(lǐng)域占比情況
7. 服務(wù)機(jī)器人：家電咖杉、電腦之后將進(jìn)入千家萬(wàn)戶
? 全球服務(wù)型機(jī)器人的現(xiàn)狀及發(fā)展。按照國(guó)際定義胆中，服務(wù)型機(jī)器人分為專用和家用兩種句担。專用機(jī)器人分為防御、物流橡收、醫(yī)療青蝗、清潔機(jī)器人等，類似于我們通常說(shuō)的特種機(jī)器人配评。而家用機(jī)器人主要指家務(wù)及娛樂(lè)機(jī)器人世蕴。根據(jù)IRF 的統(tǒng)計(jì)，2008年全球?qū)I(yè)用途的服務(wù)型機(jī)器人銷售量為63000 臺(tái)再拴。截至目前塘丝，個(gè)人和家用服務(wù)型機(jī)器人主要用于真空吸塵、修草坪和玩具诞外、教育澜沟、訓(xùn)練等活動(dòng)。家用服務(wù)型機(jī)器人中峡谊，助殘機(jī)器人銷售量依舊很小茫虽，但預(yù)計(jì)在今后的4 年中將翻倍。2008 年真空吸塵機(jī)器人銷售量大約有94 萬(wàn)臺(tái)既们，修草坪機(jī)器人銷售量大于21000 臺(tái)濒析。
? 全球?qū)Ｓ?家用機(jī)器人的現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)。防御仍然是專業(yè)用途機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域啥纸，今后3 年平均每年安裝量約5500 臺(tái)号杏。而家用機(jī)器人相對(duì)價(jià)格較低，銷量極大脾拆，今后3 年平均每年安裝量將超過(guò)280 萬(wàn)臺(tái)馒索。市場(chǎng)空間很大莹妒。
? 我們看好公司服務(wù)性機(jī)器人的市場(chǎng)前景名船。目前公司具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一代服務(wù)機(jī)器人樣機(jī)，具有自主漫游運(yùn)動(dòng)追祈、手機(jī)短信通訊返乏、無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)通訊、視頻監(jiān)控俐番、語(yǔ)音交互等服務(wù)和娛樂(lè)功能香诽。而第二代服務(wù)機(jī)器人使用了更大尺寸的觸摸屏以及可以轉(zhuǎn)動(dòng)的頭部設(shè)計(jì)，人機(jī)交互能力大大增強(qiáng)撇熬。這兩款機(jī)器人市場(chǎng)售價(jià)各約1 萬(wàn)元庐丁，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)正處于起步階段仓煌，服務(wù)機(jī)器人是繼家電、電腦之后的第三大家庭產(chǎn)品榨凭，有關(guān)專家預(yù)計(jì)2011 年后將呈爆發(fā)式增長(zhǎng)熔徊。
圖 16 全球?qū)Ｓ梅?wù)機(jī)器人分類銷售情況及預(yù)測(cè)(單位：臺(tái))
圖 17 全球私人用服務(wù)機(jī)器人分類銷售情況及預(yù)測(cè)(單位：萬(wàn)臺(tái))
8. 軍用機(jī)器人：美國(guó)7 年增長(zhǎng)110 倍
? 機(jī)器人士兵與人類士兵相比，優(yōu)勢(shì)明顯郑迅。因?yàn)槭歉呖萍籍a(chǎn)物朽晓，它反應(yīng)敏捷，射擊速度令聂、?戰(zhàn)斗意志?是人類無(wú)法比擬的方仿。機(jī)器人士兵不知饑餓，無(wú)所畏懼并且不會(huì)反抗命令统翩。用機(jī)器人代替人類承擔(dān)最危險(xiǎn)的作戰(zhàn)任務(wù)仙蚜，可以讓人類士兵遠(yuǎn)離危險(xiǎn)。
? 美國(guó)在軍用機(jī)器人的研發(fā)和使用上處于絕對(duì)領(lǐng)先位臵厂汗。美國(guó)近年投入了1750 億美元用于研制軍用機(jī)器人鳍征。據(jù)估計(jì)，在未來(lái)8-10 年中面徽，美國(guó)部隊(duì)將有一半?人數(shù)?為機(jī)器人艳丛。而其他國(guó)家在未來(lái)20-30 年內(nèi)是無(wú)法超越的。據(jù)統(tǒng)計(jì)趟紊，2009 年價(jià)值量8310 萬(wàn)美元的軍用機(jī)器人市場(chǎng)氮双，到2016 年將達(dá)到98 億美元，這意味著7年增長(zhǎng)110 倍霎匈。
? 新型無(wú)人地面車倍受青睞戴差。美軍早在2008 年就接收了一款由MacroSwiss 公司研制的新型無(wú)人地面車(UGV)，主要用于執(zhí)行如建筑物铛嘱、隧道和地鐵等局限封閉區(qū)域或危險(xiǎn)地區(qū)的緊急搜索暖释、監(jiān)視和偵察任務(wù)。6 個(gè)特有的?片狀?驅(qū)動(dòng)輪可以負(fù)載4 倍自重的物體波烘，具有很強(qiáng)的野外適應(yīng)能力在摔。其中比較突出的裝備有：合成孔徑雷達(dá)、溫度感應(yīng)器和電子視覺(jué)傳感器等亥矿。此外唤吐，該無(wú)人地面車輛還裝備有有線和無(wú)線控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)500 米的有線控制和1000 米的遠(yuǎn)距離無(wú)線控制锨飞。不過(guò)它仍然需要操作員來(lái)遠(yuǎn)程遙控诫幼，需要一個(gè)人背機(jī)器人、一個(gè)人背線纜。截止到2009 年2 月翅殃，美國(guó)已經(jīng)有12000 臺(tái)無(wú)人地面系統(tǒng)诈金。
? 破壞型機(jī)器人掌握分寸不傷人。 美國(guó)人研制的?模塊化先進(jìn)武器機(jī)器人系統(tǒng)?于2009 年部署在伊拉克境內(nèi)臊娩。能夠嚴(yán)格遵守機(jī)器人第一定律锹嫌，向人們發(fā)射催淚瓦斯，煙霧手榴彈图云、煙幕彈等惯悠，并不會(huì)對(duì)人類有致命威脅。
? 機(jī)器狗代替人完成危險(xiǎn)地帶物資輸送竣况。?大狗?機(jī)器人由波士頓動(dòng)力學(xué)工程公司研制克婶，體型與大型犬相當(dāng)，在交通不便的地區(qū)可以為士兵運(yùn)送彈藥丹泉、實(shí)物和其他物品情萤。它高約1 米，重75 千克摹恨，采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)筋岛。每條腿有3 個(gè)靠傳動(dòng)裝臵提供動(dòng)力的關(guān)節(jié)，并有一個(gè)?彈性?關(guān)節(jié)晒哄。體內(nèi)裝有維持機(jī)身平衡的回轉(zhuǎn)儀睁宰，內(nèi)力傳感器，可探測(cè)到地勢(shì)變化寝凌，并根據(jù)情況做出調(diào)整柒傻，靠本身的立體視覺(jué)系統(tǒng)或遠(yuǎn)程遙控器確認(rèn)路徑。它的最高負(fù)載量可達(dá)340 磅央颈，以每小時(shí)4 英里的速度行走藻清。
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? 世界其他各國(guó)也熱衷于軍用機(jī)器人的研發(fā)和使用。俄羅斯械耙、英國(guó)诗差、德國(guó)、日本已經(jīng)有了本國(guó)開(kāi)發(fā)袖蝙，用于戰(zhàn)場(chǎng)的軍用機(jī)器人搪狈。除此之外有43 個(gè)國(guó)家正在研發(fā)軍用機(jī)器人，包括中國(guó)准击、巴基斯坦封豆、和伊朗等。估計(jì)25 年后胸立，機(jī)器人將擁有更強(qiáng)大的計(jì)算能力，達(dá)到現(xiàn)在的幾十億倍像样。根據(jù)美國(guó)《未來(lái)學(xué)家》預(yù)測(cè)绷觉，到2020 年鄙荚，戰(zhàn)場(chǎng)上的機(jī)器人數(shù)量將大于士兵數(shù)量。而根據(jù)我國(guó)軍事專家的觀點(diǎn)傲茄，這個(gè)現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生毅访，但機(jī)器人將會(huì)是戰(zhàn)場(chǎng)上節(jié)約人類生命的很好的補(bǔ)充。美國(guó)雖然現(xiàn)在處于領(lǐng)先地位盘榨，但他們自己并不認(rèn)為未來(lái)這個(gè)優(yōu)勢(shì)將一直繼續(xù)下去喻粹。 中國(guó)的硬件裝備水平和印度的軟件技術(shù)對(duì)他們來(lái)說(shuō)是個(gè)威脅。而目前從機(jī)器人自主發(fā)現(xiàn)目標(biāo)草巡、打擊目標(biāo)等一系列過(guò)程需要人的控制守呜，離機(jī)器人完全自主化戰(zhàn)斗還有很大的差距。這將是今后各國(guó)努力研究的方向山憨。
表1 重點(diǎn)國(guó)家軍用機(jī)器人研發(fā)情況
圖 18 英國(guó)小型拆彈機(jī)器人?龍行者
圖 19 美軍新型6*6 輪式無(wú)人地面車輛
圖 20 模塊化先進(jìn)武器機(jī)器人系統(tǒng)
圖 21 美國(guó)研制的?機(jī)器狗
表2 全球工業(yè)機(jī)器人主要生產(chǎn)商概況
9. 附錄
9.1. 工業(yè)機(jī)器人的組成及運(yùn)作情況
? 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)由三大部分六個(gè)子系統(tǒng)組成查乒。三大部分包括：機(jī)械部分、傳感部分和控制部分郁竟。六個(gè)子系統(tǒng)包括：感受系統(tǒng)玛迄、機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)棚亩、控制系統(tǒng)蓖议、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
? 工作過(guò)程簡(jiǎn)述：操作人員通過(guò)人機(jī)交互系統(tǒng)控制機(jī)器人和與機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)系腹瞒；技術(shù)人員通過(guò)一些指令程序以及從傳感器反饋回來(lái)的信號(hào)高降，控制機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)去完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使機(jī)器人運(yùn)行起來(lái)锁龙，帶動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(如手臂殷淮、手腕、機(jī)身等)運(yùn)行腺拗；而機(jī)器人通過(guò)機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)两靖，完成焊接、裝配等工作困碰；同時(shí)耍俱，機(jī)器人通過(guò)感受系統(tǒng)(傳感器模塊,對(duì)于一些特殊信息如溫度、濕度等的感受比人類更靈敏)相當(dāng)于對(duì)外界環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境的反饋西龟。
? 工業(yè)機(jī)器人通常由5 個(gè)部分馒脏、6 個(gè)軸組成。工業(yè)機(jī)器人分手部镣学、腕部歌淹、臂部、腰部和基座5 個(gè)部分。通常的工業(yè)機(jī)器人都有6 個(gè)自由度枝秤，相應(yīng)的有6 個(gè)軸醋拧。這6個(gè)軸分別為：T 軸(手腕的旋轉(zhuǎn))；R 軸(手臂的旋轉(zhuǎn))淀弹；U 軸(手臂的上下運(yùn)動(dòng))丹壕；L軸(機(jī)器人體的前后運(yùn)動(dòng))；B 軸(手腕的前后運(yùn)動(dòng));S 軸(底座的旋轉(zhuǎn))薇溃。
圖 22 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)作情況
圖 23 工業(yè)機(jī)器人6 個(gè)軸的運(yùn)作情況
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9.2. 日本工業(yè)機(jī)器人發(fā)展過(guò)程的特點(diǎn)
? 開(kāi)發(fā)和商用化始于六十年代菌赖。當(dāng)時(shí)日本正處于高度成長(zhǎng)期，勞動(dòng)力不足問(wèn)題日趨突出沐序，這為機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和普及創(chuàng)造了條件琉用。工業(yè)機(jī)器人不僅可以替代人工從事一些簡(jiǎn)單重復(fù)勞動(dòng)，還可以提高生產(chǎn)安全性和質(zhì)量穩(wěn)定性薄啥，這是工業(yè)機(jī)器人得到普及的另一個(gè)原因辕羽。
? 汽車、機(jī)電/電子產(chǎn)業(yè)是主要應(yīng)用領(lǐng)域垄惧。從70 年代至今刁愿，工業(yè)機(jī)器人的日本國(guó)內(nèi)需求主要來(lái)自于汽車和機(jī)電、電子產(chǎn)業(yè)搜计。面向汽車的出貨比于1978 年達(dá)到歷史高點(diǎn)（占比39%）宋旭，但1980 年讓位于機(jī)電、電子產(chǎn)業(yè)杉藐，到2002 年汽車重新回到頭名位臵枯橱，但其份額已減至17%左右。而應(yīng)用于機(jī)電攒置、電子產(chǎn)業(yè)的出貨比例的高點(diǎn)發(fā)生在1990 年（約36%）粹岁。目前汽車在汽車產(chǎn)業(yè)中，點(diǎn)焊和弧焊機(jī)器人占總機(jī)器人出貨量的26%以上尖坦。
? 目前出口約占50%骂领。90 年代初，受到泡沫經(jīng)濟(jì)破滅和生產(chǎn)基地向海外（中國(guó)）轉(zhuǎn)移的影響装屈，日本國(guó)內(nèi)需求大減怒晕，相反，出口大幅增長(zhǎng)路学，現(xiàn)在嚼吞，日本國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人的一半左右為出口。
? 出貨額年均6000 億日元以上蹬碧。據(jù)日本機(jī)器人行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)舱禽，2006 年炒刁，日本工業(yè)機(jī)器人的訂單額、生產(chǎn)額呢蔫、出貨總額均創(chuàng)出歷史新高切心，分別達(dá)到7491 億日元（約535 億人民幣）飒筑、7303 億日元（約521 億人民幣片吊，同比增長(zhǎng)11.2%）和7350億日元（約合525 億元，同比增長(zhǎng)8.6%）协屡。隨后受到歐美機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的崛起以及08 年全球金融危機(jī)的影響俏脊，2008-2009 年日本機(jī)器人產(chǎn)量連續(xù)2 年出現(xiàn)下滑，但訂單肤晓、生產(chǎn)及出貨總額依然維持在年均6000 億日元以上的水平爷贫。
? 年產(chǎn)量和運(yùn)行總數(shù)仍為世界第一。目前补憾，日本工業(yè)機(jī)器人的年產(chǎn)量約10 萬(wàn)臺(tái)惯篇，占全球的70%左右。08 年底忱厨，日本工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行總數(shù)為35.5 萬(wàn)臺(tái)辱囤，占全球的35%左右。每?jī)赡暝谌毡菊匍_(kāi)的國(guó)際機(jī)器人展已成為世界最大的機(jī)器人展覽會(huì)鲤瞪。
圖 24 全球與日本工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行臺(tái)數(shù)(單位：萬(wàn)臺(tái))
圖 25 2004 年-2009 上半年日本工業(yè)機(jī)器人分季度產(chǎn)量情況(單位：百萬(wàn)日元)
圖 26 2004-2008 年日本弧焊與點(diǎn)焊工業(yè)機(jī)器人出貨量情況(單位：百萬(wàn)日元)
圖 27 2008 年日本工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域情況(單位：百萬(wàn)日元)
文章來(lái)源：安信證券研究中心
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